154) yCTPa fCTBO для ПИТАНИЯ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ВАНИ ППГэиОДИЧЕСКИМ током с ОБРАТНЫМ ИМПУЛЬСОМ Изобретение относится к преобразователям переменного тока в асимметричный и может быть примононо для питания гал ванических ванн периодическим током с обратным имп льсом. Известны устройства для питания галь ванических ее Н и электролитической обработки изделий, в КОТОРЫХ используется преобразованный ток одной фазы Г1 3. Недостатками .этих устройств является низкое использование тока в прямом процессе в течение периода, что приводит к потере производительности электролнти. ческих процессов и не позволяет равномерно загружать все три фазы промышленной электрической сети. Указанные недостатки в значительной степени устранены в источниках питаний гальванических ванн, в которых трехфаз.ный переменный ток преобразуется в периодический ток с обратным импульсом. Наиболее близким по технической сущности является устройство для питания гальванических ванн периодическим током с обратным импульсом, содержащее силовой трехфазный трансформатор с первичными и соединенной в звезду вторичной обмотками, три тиристора прямого импульса тока, тиристор обратного импульса , а также блоки управления тиристорами и приборы контроля величин Тхрямого и обратного импульсов тока, прячем катоды тиристоров прямого импульса тока и анод тиристора обратного импульса тока обьедй- нены и юс общая точка соединена с одним из BbDcoffiibDC выводов ДЛЯ подключения одного из электродов ванны. В этом устройстве проДо лжительчость прямого тока равна 2/ЗТ (240°), а макснмальи ая продолжительность обратного тока может достигать 1/ЗТ (120°) 4. Недостатками известного устройства является понижение коэффициента попезно го шйстввя преобразоват я при/ умень- 394 шенин длительности (величины) обратного импульса. В случае, когда по условиям электролиза необходимо уменьшать величину (длительность; обратного импульса, а период протекания прямого и обратн го тока возникает перерыв (пауза), приводящий к работе вхолостую установки в этом промежутке и к снижению КПД. Кроме того, если величина паузы больше Т/9 (40), снижается прочность сцепленя и ухудшается качество покрытий. Другим фактором, снижающим КПД данного устрой ства, являются дополнительные потери в трансформаторе от влияния магнитных потоков нулевой последовательности, возш кающих в рассматриваемой схеме пыпрямЦель изобретения - повышение КПД устройства и обеспечение высокого качества покрытия. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для питания гальван ческих ванн периодическим током с обратным импульсом, содержащем силовой трехфазный трансформатор с первичными и соединенной в звезду вторичной обмотками, три тиристора прямого импульса тока, тиристор обратного импульса тока, а также блоки управления тиристорами и приборы контроля величии прякуго и обратного импульсов тока, причем катоды тиристоров прямого импульса тока и анод тиристора обратного импульса тока объеди нены и их общая точка соединена с одним из выходных выводов для подключения одного из электродов ванны, введены допсШ- нительный тиристор прямого импульса тока и переключатель, а трансформатор снаб жен дополнительной вторичной обмоткой, соединенной в звезду, причем свободные вьшоды первой фазы основной вторичной обмоттси и второй фазы дополнительной ых ричной обмотки соединены с другим выхоД11.1м выводом для подключения второго электрода ванны, каждый из оставшихся свобсднь Х выводов обеих вторичных обмоток подключен к аноду одного из соответствующих тиристоров прямого импульса тока, гг катод тиристора обратного импульса тока через переключатель соединен с анодом одного из тиристоров прямого импульса тока. На фиг.1 представлена принципиальная электрическая схема устройства; на фиг. 2 Векторная диаграмма фазньк напряженки на вторичных обмотках; на фиг.З - векгорная диаграмма напряжений на выходе трансформатора; на фиг,4-7 - осциллограм мы кривых изменения периодического тЪ1 .4 - ® завискмости от подключения твристора обратного импульса тока. Устройство состоит из трехфазного трансформатора 1, имеющего первичные обмотки 2-4 и вторичные обмотки 5-7 и 8-10, соединенные в две звезды. Свободные выводы обмоток 5 и 9 соединены с электродом 11 ванны 12, а «ставшиеся выводы обмоток 6, 7, 8 и 10 подсоединены к анодам тиристоров 13-16, формирующим прямой импульс тока. Катоды тиристоров 13-16 через измерительный прибор 1 7 подключены к второму электроду 18 ванны 12. Для получения обратного импульса тока параллельно каждому из тиристоров 13-16 к их анодам через tieреключающее устройство 19 подключен катод тиристора 2О, анод которого через измерительный прибор 21 связан с электродом 18 ванны 12. Устройство дает возможность получить че1ъгрехфазную систему напряжений Ь -IS сдвигом по фазе, равным Т/6 (бО), что поясняется векторной диаграммой на фиг.З, гдои, U/, ttttttii O U,Ug,Ug ,.Ц - фазные напряжения вторичньсх обмоток. Это значительно снижает пульсации прямого тока. Обратный ток получается за счет доли отрицательной полуволны синусоиды одного из этих напряжений. Так как напряжение, подаваемое к тиристорам снимается с двух фаз (линейное напряжен не), то в сердечнике отсутствуют магнитные потоки нулевой последовательности, присущие известным устройствам, где используется схема нулевого выпрямления, и, соответственно, в предлагаемом устройстве отсутствуют Дополнительные потери от магнитных потоков нулевой последовательности, В качестве выпрямительных элементов используются тиристоры с раздельными системами управления. Длительность прямого и обратного импульсов периодического то(tpp,f gp ) в течение периода Т регулируется с помощью известных систем управления тиристорами.. Работу устройства рассмотрим на примере, когда тиристор 20 обратного имfiy bca тока подключен параллельно тиристору 14 (фиг.5). Переменное напряже е подается на первичные обмотки трансформатора 2-4. Пониженное, напряжение д вторичных обмотках образует четырехфазную систему напряжений , , которая подается к анодам тиристоров 13-16, Выпрямленное этими тиристорами напряжение подается к электродам
11 н 18 ванны 12. В течение С
Пр. 1
идет осаждение металла. Тиристор ,13 открывается в момент 0, t и т.д. В променсутке tjy -1 действует обраттсый импульс, максимальная продолжительность которого равна Ср5Р. 1 Т/ (60). Регулирование величины обратного импульса (продолжительности обратного импульса) в пределах этого промежутка осуществляется системой управления, идменяюцей . t момент открывания тиристора 2О. Если по условиям электролиза необходимо увеличить длительность обратного импульса свыше Т/6 (увеличить величину обратного тока), но не более Т/3 (12О), то закрывают тиристор 15, и в промежутке действует обратный импульс, максимальная продолжительность которого равна .I Р необходимости увеличить длительность обратного импульса свыше Т/3 закрывают тиристоры 15 и 16 и в промежутке -tj действует обратный импульс, максимальная продолжителносгь которогоможегдостнгагьТ/2 (18О° ч Таким образом можно плавно изменять величину обратного тока от нуля цо максимальной величины, сведя до минимума (не более Т/6) перерыв (пауза) между прямым и обратным импульсами. Аналогичные или другие формы периодического тока можно получить, подключая тиристор 2О параллельно тиристору 13 (фиг.4), тиристору 15 (фиг,6) и тиристору 16 (фиг.7).. Для исключения короткого замыкания в результате возможного налож ния прямого и обратного импульсов тока, запускающие сигналы, поступающие на управляющие электроды тиристоров, синхронизуются по фазе с напряжениями, подаваемыми на аноды тиристоров.
Данное устройство позволяет повысит КПД трансформатора и получать различные формы кривой периодического тока, а также изменять в широком пределе .продолжительность обрачпиого (от нуля до Т/2) и прямого (от Т/2 до Т) импульсов тока.
Формула Ябобретення
Устройство для питания гальваничео ких ванн периодическим током с обрати ; ным импульсом, содержащее силовой трехфазный фансформатор с первичными и соединенной в звезду втгфичной o6MOiw ками, три тщжстора прямого вмпупьса тока, тиристор обратного импульса тсжа, а также блоки управления тиристорамв в приборы контроля велкчнн прямого в обратного импульсов тока, причем катоды тиркстс ов прямого нмпульса тока и анод тиристора обратного импульса тока объединены к их общая точка соединена с опнвм из выходных выводов для подключения одного из электродов ванны, о т л н. чающееся тем, что, с цепью повышения коэффициента полезного действия и обеспечения высокого качества покрытий, в него введены дополнптельньЛ твристор прямого импульса тока ш переключатель, а трансформатор снабжен дополнит ельной вторячн(Н1 обмоткой соедт1енной в звезду, причем свободные выводы первой фазы основной вторичной обмотки и второй фазы дополнительной вторичной обмотки соединены с другим выходным вьюодом для подключения второго электрода ванны, каждый из оставшихся свободных выводов обемх вторичных обмотсж подключен к аноду одного из соответствующих тиристоров прямого импульса тока, а катод тирист обратного импульса тсжа через переключатель соединен с анодом одного из тиристоров npsiMoro импульса тока.
Источники информацин, принятые во внимание при экспертизе
1.Авторское свидетельство СССР № 168569, кл. С 23 В 5/О4, 1964.
2.Авторское свидетельство СССР № 377439, кл. С 23 В 5/68, 1973.
3.Авторское свидетельство СССР NS 461978, кл. С 23 В 5/68, 1973.
4.Автс хжое свидетельство СССР № 649110, кл. Н 02 М 7/12, 1974.
п
Puj.l 12
no
